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二次供水设施内水龄如何优化?

时间:2019-03-07 14:14

来源:给水排水

作者:吴潇勇

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A1——进水水龄,h;

V1——进水水量,m³;

A2——池内水龄,h;

V2——池内水量,m³。

3.2.3 水池出水余氯计算

水池出水的余氯浓度主要受余氯衰减及水池进水时余氯混合两个过程的影响。对于余氯衰减,参考朱官平测定的总氯随时间变化关系进行推算。对于余氯混合,假设混合在瞬间完成且完全均匀混合,则混合后水池水的余氯浓度可按式(2)估算。c=c1V1+c2V2V1+V2(2)式中 c——混合后池内水的余氯浓度,mg/L;

c1——进水的余氯浓度,mg/L;

c2——混合前池内水的余氯浓度,mg/L;

V1——进水水量,m³;

V2——池内水量,m³。

对于随用随补的原有进水模式,出水余氯取已完成混合后的余氯浓度与混合前池内余氯浓度的平均值,即按式(3)进行估算。c′=c+c22(3)式中 c′——随用随补的原有进水模式下,水池出水的余氯浓度,mg/L。

3.3 水箱、水池的供水量保障

3.3.1 屋顶水箱

在夏季用水高峰,试点小区水箱供水量最大的楼幢,其水箱日均供水约7 m³,取日变化系数为1.3,而该小区的屋顶水箱单只容积约11.6 m³(3.7 m×3.5 m×0.9 m),大于用户的日常需水量,故停用2只水箱不会影响居民用水的供给。此外,在试点运行过程中,对屋顶水箱加装液位远程监测,以及时掌握水箱的运行液位。

3.3.2 泵房水池

利用试点小区在装的考核表可监控水池的进水量,基于该水量,可推算得到水池在相邻两次进水期间被水泵抽取的水量,即该小区所有屋顶水箱的补水量。若水池日进水次数与水量小于常规值,则表明水泵未按计划启动,需安排维保人员赴现场确认水泵的运行状况。

4 结果与分析

4.1 停用部分水箱对水龄的控制

水样的水质检测结果见表4。对于龙头水中的余氯,其在冬季随水箱停用数量的减少(即水龄的增加)而逐渐降低,而在夏季,余氯与水箱停用数量无明显关系,且夏季龙头水的余氯含量约0.08 mg/L,仅为冬季含量的10%~17%。由此可知,降低水龄,有利于减少余氯的衰减,但温度比水龄对余氯衰减的影响更大。在冬季,水箱停用数量由0增至1只、2只时,龙头水的余氯平均浓度从0.46 mg/L分别增加0.50 mg/L、0.73 mg/L,增幅分别为8.7%、58.7%,表明停用2只水箱能明显降低水龄,而仅停用1只水箱对水龄的改善不大。

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龙头水的浊度、亚硝酸盐和溶解氧与水箱停用数量无明显关系,但亚硝酸盐和溶解氧均与季节(即温度)有关。夏季亚硝酸盐的含量为冬季的4~11倍,同时,在夏季,自来水从泵房进水,经水池、水箱,到龙头,水中的亚硝酸盐含量增加了6~10倍。冬季溶解氧含量为夏季的1.4~1.5倍,关系稳定,且基本符合纯水中饱和溶解氧与温度的关系。

由表4中的数据作亚硝酸盐与余氯、溶解氧的关系曲线(见图1),表明,余氯浓度大于0.48 mg/L时可较好控制亚硝酸盐浓度,这是由于亚硝酸盐易被余氯氧化。溶解氧含量大于9.96 mg/L时亦可较好地控制亚硝酸盐浓度,这是因为较高的溶解氧含量有利于亚硝酸盐向硝酸盐转化。

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利用SPSS软件对水样中亚硝酸盐含量和余氯、溶解氧含量进行相关性分析,结果显示(见表5),水样亚硝酸盐与余氯和溶解氧均有显著的负相关性(p<0.01),相比溶解氧,亚硝酸盐与余氯的相关性更为密切,这与朱官平等的研究结果相似。

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由水质检测结果(见表4)可知,龙头水中亚硝酸盐的含量夏季高于冬季,为冬季的4~11倍,这可能正是由夏季水中余氯、溶解氧含量低引起的。

4.2 时间控制水池进水对水龄的控制

利用“时间控制水池进水”测试方案运行时,从小区考核表的监测数据及水泵额定流量信息,推算得到水池内的水量及水深变化如图2所示。

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2种方案下,水池内的最低水位分别为1.24 m、0.94 m,池内水深能满足水泵的吸水要求。

结合池内的水量变化情况及市政管网水和初始时刻水池水的水质取值(水龄均为0 h,余氯分别为1.2 mg/L、0.8 mg/L),计算不同的水池进水方案下,水池出水的水龄和余氯,结果见图3。将补水次数由4次减至3次、2次后,水池出水的水龄平均降低了5 h、10 h,但由于余氯受温度的影响更大,故在水龄降低后,其余氯提高的幅度仍有限,进水次数由4次减至3次、2次后,水池出水的余氯浓度仅平均增加了0.02 mg/L、0.07 mg/L。

image.png

4.3 水箱、水池的供水量保障

4.3.1 屋顶水箱

通过加装屋顶水箱液位监控,在分析了2017年夏季的水箱液位数据后发现,由于该试点小区所在市政管网的压力较高,水箱在非高峰用水时段可依赖市政管网剩余压力进行补水,停用2只水箱后,水箱的运行液位最多降低约0.4 m,此时,水箱的蓄水余量仍然较大,能够满足用户的正常需求。且通过屋顶水箱的液位监控,一旦发现蓄水量低于限值可立即安排人工开启泵房水泵补水。

4.3.2 泵房水池

水池进水测试方案从每天进水3次逐渐调整至进水2次的过程中(2018年8月18、19日期间),小区考核表显示水池未进行补水。赴现场查看后发现,由于在调整过程中,水池水位过低,导致水泵在停泵后进气,无法再次启动,因此泵房水池始终处于满水位状态。

编辑:王媛媛

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